Architecture-Centric Evaluation of Blockchain-Based Smart Contract e-voting for National Elections

Figure 2.
A high-level view of the e-voting process using the BANES.
4. ATAM Evaluation
The report of the Architecture Trade-o
ff Analysis Method (ATAM) evaluation of the BANES is
present in adjoining subsections. ATAM was selected for the evaluation of the proposed blockchain
architecture because it is arguably the best scenario-based architecture method. A comparative analysis
of scenario-based architecture evaluation methods which included the Scenario-Based Architecture
Analysis (SAAM), the Architecture Trade-o
ff Analysis Method (ATAM), the Performance Assessment of
Software Architecture (PASA), and the Architecture Level Modifiability Analysis (ALMA) as reported

---

Informatics 2020, 7, 16
10 of 22
in [
40
] revealed that ATAM is the only scenario-based architecture evaluation method that provides
comprehensive process support for the architecture evaluation process. This is the main motivation for
using ATAM.
4.1. Assessing Blockchain E-voting Architecture Using the Trade-O
ff Analysis Method (ATAM)
ATAM is used to evaluate software architectures by using scenarios. The objective of ATAM is
to assess the degree to which a system is likely to be able to satisfy its expected quality attributes by
analysing it from an architectural perspective. ATAM allows the risks, sensitivity points, and trade-o
ff
points of a system to be identified [
4
,
5
]. In ATAM, risks are a potentially problematic architectural
decision, a sensitivity point is a property of one or more components that is necessary to attain a specific
quality attribute response, while a trade-o
ff point is a property that affects more than one attribute and
is a sensitivity point for more than one attribute. ATAM results are particularly useful for cost and
benefit analysis, improvement of system design, and guidance in system implementation, and software
project management. The ATAM evaluation for the proposed BANES was done in two phases with a
set of stakeholders comprising domain experts and ordinary end-users: election stakeholders.
A panel of three experts was used for the first phase, which focused on architecture analysis.
The experts include (i) an information system (IS) solutions architect with 14 years’ experience of
industry practice (ii) a senior IT personnel with experience in blockchain use cases and blockchain
development. He also has a doctorate qualification in mathematics and encryption, and (iii) a third
expert is a researcher in software engineering with over 15 years’ experience in software design and
development. Three participants who are non-experts participated in Phase 2 of the ATAM. The three
were end-users and voting stakeholders that were given the task to verify the outcome of the first
phase. The description of the activities that were undertaken during the ATAM is shown in Table
2
.